Верхнегарцская водная система

Верхнегарцская водная система (нем. Oberharzer Wasserregal) — это историческая система водного хозяйства, расположенная в горном массиве Гарц (Германия), предназначенная для обеспечения энергией горнодобывающих предприятий. Представляет собой комплекс искусственных водоёмов (прудов), каналов, подземных водоводов и гидротехнических сооружений, построенных в XVI—XIX веках. Система является уникальным памятником горного дела и гидротехники, включённым в список Всемирного наследия ЮНЕСКО в 2010 году в составе объекта «Рудники Раммельсберга и исторический центр города Гослар».

История

Предпосылки создания

Разработка рудных месторождений в Верхнем Гарце началась в X веке, однако к XVI веку истощение богатых жил и увеличение глубины шахт потребовали внедрения механизированного водоотлива. Основным источником энергии для насосов и подъёмных машин служила вода, но её естественный сток в горной местности был неравномерным. Для обеспечения непрерывной работы рудников потребовалось создание системы аккумулирования и перераспределения водных ресурсов.

Строительство (XVI—XIX века)

Первые крупные водные сооружения в Верхнем Гарце были построены в 1550-х годах. Ключевую роль в развитии системы сыграли горные инженеры, в том числе Генрих Шаде (нем. Heinrich Schade) и Иоганн Кальбе (нем. Johann Calbe). В XVII веке, после Тридцатилетней войны, строительство активизировалось: были проложены десятки километров каналов, соединивших реки и ручьи с искусственными водоёмами. К концу XVIII века система достигла своего расцвета, охватив площадь около 200 км². В XIX веке, с переходом на паровые машины, значение водной системы снизилось, однако она продолжала использоваться до середины XX века.

Современность

В XX веке Верхнегарцская водная система была признана памятником техники. С 1970-х годов проводятся работы по её реставрации и поддержанию в рабочем состоянии. В 2010 году, вместе с рудником Раммельсберг и историческим центром Гослара, она была включена в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Сегодня система используется частично для гидроэнергетики и туризма.

Устройство и компоненты

Водоёмы (пруды)

Система включает около 100 искусственных прудов (нем. Teiche), созданных путём возведения земляных плотин. Наиболее крупные из них: Одертайх (нем. Oderteich) — один из старейших в Германии, построенный в 1721 году, и Клаустальский пруд (нем. Clausthaler Teich). Пруды служили накопителями воды, которая использовалась в периоды маловодья. Плотины строились из камня и земли, с глиняным ядром для гидроизоляции.

Каналы и водоводы

Общая длина каналов (нем. Gräben) превышает 100 км. Они прокладывались с минимальным уклоном (около 0,1—0,2 %) для обеспечения самотека воды. Каналы пересекали долины по акведукам и проходили через туннели. Наиболее известен Гарцбургский канал (нем. Harzburger Graben), построенный в 1730-х годах. Подземные водоводы (нем. Wasserläufe) длиной до нескольких километров соединяли пруды с шахтами.

Гидротехнические сооружения

Для регулирования расхода воды использовались шлюзы, задвижки и водосбросы. В некоторых местах устанавливались водяные колёса, которые приводили в действие насосы для откачки воды из шахт. Сохранились также «водные часы» — устройства, измерявшие расход воды для контроля её распределения.

Принцип работы

Сбор и накопление воды

Вода собиралась с горных склонов и из ручьёв с помощью системы каналов, которые направляли её в пруды. Пруды служили буферными ёмкостями, позволявшими накапливать воду во время дождей и таяния снегов и использовать её в засушливые периоды.

Подача энергии

Из прудов вода по каналам подавалась к шахтам. На поверхности она вращала водяные колёса, которые через систему передач (штокверк) приводили в действие поршневые насосы, откачивавшие воду из забоев. Глубина откачки достигала 200—300 метров. Для подъёма руды использовались отдельные водяные колёса.

Регулирование

Распределение воды между несколькими шахтами регулировалось с помощью специальных «водных книг» (нем. Wasserbücher), в которых фиксировались графики подачи. Система была рассчитана на круглогодичную работу, но зимой, при замерзании каналов, её эффективность снижалась.

Значение и влияние

Экономическое

Верхнегарцская водная система обеспечила возможность глубокой разработки рудных месторождений (свинца, цинка, серебра) в Верхнем Гарце на протяжении более 300 лет. Благодаря ей регион стал одним из крупнейших центров горнодобывающей промышленности Европы в XVII—XVIII веках. Объём добытых руд оценивается в миллионы тонн.

Техническое

Система является выдающимся примером доиндустриальной гидротехники. Она демонстрирует высокий уровень инженерной мысли своего времени: точные нивелировки, сложные гидравлические расчёты, использование подземных водоводов. Многие решения, применённые в Верхнем Гарце, были новаторскими для своего времени.

Культурное и туристическое

В 2010 году система была признана объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО. Сегодня она является популярной туристической достопримечательностью. В регионе проложены туристические маршруты, позволяющие осмотреть пруды, каналы и плотины. В городе Клаусталь-Целлерфельд работает музей горного дела, где представлены макеты и экспонаты, связанные с водной системой.

Интересные факты

• Одертайх — один из старейших искусственных водоёмов Германии, до сих пор используется для водоснабжения и рыболовства.
• В системе применялись уникальные для своего времени деревянные водоводы, некоторые из которых сохранились до наших дней.
• Для строительства каналов использовались простые инструменты: кирки, лопаты и тачки. Работы велись вручную, часто в условиях горной местности.
• Водная система Верхнего Гарца считается одним из крупнейших доиндустриальных гидротехнических комплексов в мире.

Источники

1. Das Oberharzer Wasserregal. — Clausthal-Zellerfeld: Oberharzer Geschichts- und Museumsverein, 2005.
2. Wasserwirtschaft im Oberharz. — Goslar: Harzwasserwerke, 2010.
3. UNESCO-Welterbe Oberharzer Wasserregal. — Berlin: BWV Berliner Wissenschafts-Verlag, 2012.
4. Die Geschichte des Oberharzer Bergbaus. — Stuttgart: Steiner, 1998.
5. Technische Denkmäler im Harz. — Halle: Mitteldeutscher Verlag, 2007.